2007年杭州市實驗外國語學(xué)校人教版選修1第二章 23 磁場對通電電流的作用課件

1、新課標(biāo)高中物理選修1－1第二章 磁場,2.3磁場對通電電流的作用,杭州市實驗外國語學(xué)校,余開富,一、安培力 1、前言 ：既然通電導(dǎo)線能產(chǎn)生磁場，它本身也相當(dāng)于一個磁體，那么通電導(dǎo)線是否也受到磁場力的作用呢？實驗研究。 2、實驗：把一段直導(dǎo)線放到磁場中，當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時，可以看到原來靜止的導(dǎo)線會發(fā)行運動。裝置示意圖：,3、實驗現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向垂直時，它所受的安培力最大當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向一致

2、時，導(dǎo)線不受安培力當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向斜交時，它所受的安培力介于最大值和0之間。4、安培力：通電導(dǎo)體在磁場中受到的力稱為安碚力F。5、思考：影響安培力大小的因素有哪些？（垂直時）6、猜想： ①導(dǎo)線的長度L ②電流的大小I 再做實驗,實驗：三塊相同的磁鐵并排放置，可認(rèn)為磁極間的磁場是均勻的。 將一根直導(dǎo)線懸掛在磁鐵的兩極間，有電流通過時導(dǎo)線將擺動一個角度，通過這個角度可以比較導(dǎo)線所受安培力的大小。 分別接

3、通“2、3”和“1、4” 可以改變導(dǎo)線通電部分的長度，電流強弱由外部電路控制。（1）L不變，改變I（2）I不變，改變L,實驗發(fā)現(xiàn)：,②在同一磁場中，電流一定時，通電導(dǎo)線越長，導(dǎo)線所受安培力越大。,7、 結(jié)論：精確的實驗表明，通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力的大小，既與導(dǎo)線的長度L成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和L的乘積成正比 。,8、安培力計算公式：F=BIL B是比例系數(shù),①在同一磁場中，通電導(dǎo)線長度一定時，電流越大

4、，導(dǎo)線所受安培力越大；,二、 磁感應(yīng)強度1、 討論比值 的情況 ：對于不同的磁場，比例關(guān)系都成立，但在不同的磁場中，比例系數(shù)B不一樣。 2、定義：比值 叫磁感應(yīng)強度（類似電場強度）。3、定義式：,4、單位：在國際單位制中，磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，簡稱特，國際符號是 T 。1T的物理意義：,5、B的一般大?。撼Ｒ姷牡卮艌龃鸥袘?yīng)強度約是3×10－5T～7×10－

5、5 T，永磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強度約是10－3 T～1T，在電機和變壓器的鐵芯中，磁感應(yīng)強度可達(dá)0.8T～1.4T,6、磁感應(yīng)強度B的方向： 而磁場的方向： 沿磁感線的切線方向7、物理意義：磁感應(yīng)強度全面地反映了磁場的強弱和方向。8、勻強磁場：磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場。,,該點磁場的方向。,小磁針靜止時N 極所指的方向,,例：,解：由安

6、培力計算公式：F=BIL得地磁場對這根導(dǎo)線的安培力為F=0.50×10-4×30×20N,三、 安培力的方向——左手定則,,F方向，既跟磁感應(yīng)強度B的方向垂直，又跟電流I的方向垂直。,,例、由左手定則判斷四個圖中所標(biāo)方向正確的是（紅色箭頭表示的是電流方向）,ABCD,四、電動機1、思考：如果放在磁場中不是一段通電導(dǎo)線，而是一個通電的矩形線圈abcd，會發(fā)生什么現(xiàn)象？2、電動機基本構(gòu)造：定子和

7、轉(zhuǎn)子。,,3、功率：有大有小。4、種類：分直流電動機和交流電動機5、應(yīng)用：看插圖,直流電動機示意圖,視頻,小結(jié)一、安培力1、概念：通電導(dǎo)體在磁場中受到的力稱為安碚力F2、大?。篎=BIL3、方向：F⊥B，F(xiàn) ⊥ I，F(xiàn)垂直I、B所在平面。左手定則確定二、磁感應(yīng)強度1、公式：2、物理意義：反映了磁場的強弱3、單位：特斯拉，簡稱特，國際符號是 T 4、方向：與該處磁場方向同5、勻強磁場：B的大小和方向處處相同，

8、這個區(qū)域叫勻強磁場。,用一塊蹄形磁鐵慢慢地接近發(fā)光的白熾燈泡?？梢钥吹綗艚z顫抖起來。 猜猜看，燈絲里通過怎樣的電流，才能使燈絲顫抖,一.安培力,1.安培力,2.I B 時，F(xiàn) 最大；I //B 時,F 最小，等于零。,1.F/IL的意義,二.磁感應(yīng)強度,3. F＝BIL,2.定義:,二、磁感應(yīng)強度,4.單位:,5.方向:,6.勻強磁場,3.公式:,在磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流強度是2.5 A，導(dǎo)線長1 c

9、m，它受到的安培力為5×10-2 N，則：①這個位置的磁感應(yīng)強度是多大？ ②如果把通電導(dǎo)線中的電流強度增大到5 A時，這一點的磁感應(yīng)強度應(yīng)是多大？ ③如果通電導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力，是否肯定這里沒有磁場。,例題1：,解:①,②應(yīng)為2T,有兩種可能：(a)該處沒有磁場，(b)該處有磁場，只不過通電導(dǎo)線與磁場方向平行。,③不能肯定。,圖2.3-9 安培的平行導(dǎo)線實驗。 3、你能判定通電后它們之間作用力的

10、方向嗎？,,課堂練習(xí)和課外作業(yè),課堂練習(xí)： P36 問題與練習(xí) 4課外作業(yè)： P36 問題與練習(xí) 1、2、4,1．答：左圖：直導(dǎo)線所受安培力豎直向下；中圖：磁場方向豎直向上；右圖：電流方向垂直紙向外。,,課外作業(yè)： P36 問題與練習(xí) 1、2、4,2．答：因地球表面附近地磁場的磁感應(yīng)強度約為（0.3～0.7）×10-4T，據(jù)F=BIL得，通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力約為(0.6～1.4)×10-4N。

11、3．略4．答：地磁場對這根導(dǎo)線的安培力為3×10-2N，方向指向地心。,,鞏固練習(xí),1．下列說法中錯誤的是 （ ）A．磁場中某處的磁感應(yīng)強度的大小，就是通以電流 I，長為L的一段很短的導(dǎo)線放在該處時所受安培力 F與I、L的乘積的比值。B．一段很短的通電導(dǎo)線放在某處不受安培力作用，則 該處一定沒有磁場。C．一段很短的通電導(dǎo)線放在磁場中A處時受安培力比放 在B處大，則A處磁感應(yīng)強度可能比

12、B處磁感應(yīng)強度大。D．因為B=F/（IL），所以某處的磁感應(yīng)強度B跟磁場力F 成正比，跟電流強度I和導(dǎo)線長度L的乘積IL成反比。,ABD,,鞏固練習(xí),,鞏固練習(xí),3．如圖所示，表示一根放在磁場里的通電直導(dǎo)線，直導(dǎo)線與磁場方向垂直。圖中已分別標(biāo)明電流、磁感應(yīng)強度和安培力這三個物理量中兩個的方向，請標(biāo)出第三個量的方向。,4\關(guān)于磁場和磁感線的描述，正確的說法有 [　　 ]A．磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生

13、 的，磁場和電場一樣，也是一種物質(zhì)B．磁感線可以形象地表現(xiàn)磁場的強弱與方向C．磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā)，到南極終止D．磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列出的曲 線，沒有細(xì)鐵屑的地方就沒有磁感線,AB,A．放在該點的通電直導(dǎo)線所受的磁場力的方向　B．放在該點的正檢驗電荷所受的磁場力的方向　C．放在該點的小磁針靜止時N極所指的方向　D．通過該點磁感線的切線方向,5、磁場中某點的磁感應(yīng)強度的方向 [　　 ],CD,6、一

14、束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針上方，并與磁針指向平行，能使磁針的S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，如圖1所示，那么這束帶電粒子可能是　[　　 ],A．向右飛行的正離子束　B．向左飛行的正離子束C．向右飛行的負(fù)離子束　D．問左飛行的負(fù)離子束,BC,7、在圖中分別標(biāo)出磁場中通電導(dǎo)線的電流方向,磁場方向和導(dǎo)線所受磁場力的方向,其中正確的是：,CD,8、在圖中，標(biāo)出了磁場B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向，以及通電直導(dǎo)線所受磁場力F的方向，其中正確的是（

15、 ）,A,B,C,D,AC,9.如圖所示的四種情況，通電導(dǎo)線均置于勻強磁場中，其中通電導(dǎo)線不受安培力作用的是,C,一.安培力,1.安培力,2.I B 時，F(xiàn) 最大；I //B 時,F 最小，等于零。,1.F/IL的意義,二.磁感應(yīng)強度,3. F＝BIL,2.定義:,4.單位:,5.方向:,6.勻強磁場,1.大?。?2.方向：,左手定則,F＝BIL（I B ）,3.公式:,三.安培力的大小和方向,（垂直于紙面向外）,10、